双切向环流式气体分布器结构优化数值模拟

论文摘要

双切向环流式气体分布器因压力损失小、气体分布效果好、液沫夹带量小、综合性能优良而被广泛应用于填料塔内,但双切向环流式气体分布器存在局部气体流速小、回流现象明显的问题。因此,应该通过结构改进提高气体分布器的综合性能。利用FLUENT软件模拟双切向环流式分布器内的流场分布,分析产生不均性的原因。模型中塔段内壁直径为6 000 mm,入口直径为1 220 mm,内筒高1 500 mm,环形顶板宽度为500 mm,距离分流板最近的导流叶片高450 mm,其余导流叶片高度按照150 mm等差递增;分布器内筒、环形顶板和导流叶片厚度均为10 mm;导流叶片和分流板宽度与环形通道宽度一致,分流板高度与内筒高度一致。以分布器上端面为基准,分布器上下两段塔段均高2 500 mm。将此模型称为基准模型。在基准模型基础上,分别在分布器顶板上增加出气孔,调整分布器顶板宽度,调整分布器顶板位置,模拟调整后的内部流场分布,为分布器的结构优化设计提供方向。调整分布器顶板宽度能够有效降低分布器压力损失,提高气体均布性。当分布器环形顶板完全摘除时,分布器压力损失以及气体分布不均匀度相对于未做调整时分别下降29. 24%与15. 90%,分布器综合性能得到明显提升,因此可将摘除分布器顶板作为分布器结构改进的重要方向。在分布器环形顶板开孔能够在一定程度上降低分布器压力损失,提高气体均布性。顶板开孔后相比未开孔时压力损失最大降低18. 04%,气体分布不均匀度最大降低9. 10%。故环形顶板开孔可作为分布器结构改进的一个参考方向。调整分布器顶板位置对于降低分布器压力损失有一定积极作用,但对气体分布效果的提升作用有限,分布器压力损失以及气体分布不均匀度相对于未做调整时分别下降13. 27%与4. 62%,此种结构改进方法效果并不理想。

论文目录

• 1 概述
• 2 模型建立
•   2.1 物理模型
•   2.2 网格划分
•   2.3 各项设置
• 3 性能评价指标
• 4 模拟结果及优化方案分析
•   4.1 分布器顶板增加出气孔
•   4.2 调整分布器顶板宽度
•   4.3 调整分布器顶板位置
• 5 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 曹佳璐,周军逸,唐建峰,石野

关键词: 填料塔,双切向环流式气体分布器,数值模拟,结构优化,顶板

来源: 煤气与热力 2019年07期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 石油天然气工业

单位: 中国石化青岛液化天然气有限责任公司,中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院,中国石油大学(华东)山东省油气储运安全省级重点实验室

分类号: TE962

DOI: 10.13608/j.cnki.1000-4416.2019.07.016

页码: 29-34+46

总页数: 7

文件大小: 1197K

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